基于尢轴传动技术的凹版包装印刷机套印控制研究

• 作 者: 于尚平
• 机 构: 东北大学
• 出 处: 东北大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 无轴传动 套印控制 同步协调 色差处理 偏差耦合 直接自适应模糊 轨迹规划 凹版包装印刷机

本文以基于无轴传动技术的凹版包装印刷机的套印控制为课题，做高速无色差的无轴套印系统的套印控制研究。深入分析了无轴凹版包装印刷技术特点和控制要求，并针对这些分析对色差消除和同步协调控制等难题作了探索性的研究，创新性的引入偏差耦合思想来构建系统控制策略，同时通过仿真验证取得了一定的效果。　　
无轴印刷机控制难度较大，其重要的原因是无轴印刷系统的研究是一个综合性的课题，涉及多个方面的协调控制。由于无轴印刷系统不同与传统印刷，需要综合考虑同步协调与色差消除，这就决定了其控制的复杂性。　　
详细分析无轴印刷特点和无轴套准方式之后，选用基于相对位置的套印调整方法，并相应的将色差转化为位置轨迹作用与印辊。考虑到张力和纸张形变的影响，将检测到的色差进行优化处理，并结合印刷系统特点和伺服电机的运行方式，采用比较成熟的三角函数加减速曲线对得到的色差模型进行轨迹规划，得到平滑的位置、速度、加速度曲线，避免了系统在套准过程中产生较大的冲击和震荡。　　
同步协调控制方面，针对无轴凹版印刷系统中各个轴之间互相制约、相互影响、耦合性的特点，引入耦合同步控制方法中偏差耦合同步控制的思想，创新性地采用多级色差耦合的偏差给定方式，并与色差消除策略相结合作为系统控制策略，提升了同步效率，并增强了系统对电气和色差扰动的抑制能力。在色差消除方面，根据控制需要选用跟踪性能较好的Backstepping控制方法和直接自适应模糊控制方法，与偏差耦合思想相结合，形成基于偏差耦合思想的Backstepping控制策略和直接自适应模糊控制策略对系统进行控制。通过仿真证明，所提策略不但能够实现多色套印系统的全局同步，而且能够有效地抑制系统参数变化和色差扰动等因素对系统性能的影响，使同步系统具有一定的鲁棒性，实现了色差调节与位置同步综合协调控制的设计目的。